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dc.creatorScheidt, Tiago Bordignon
dc.date.accessioned2018-10-17T17:40:46Z
dc.date.available2018-10-17T17:40:46Z
dc.date.issued2017-12-01
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufsm.br/handle/1/14580
dc.description.abstractto environmental requirements, new producing routes have been pursued and the butanol dehydration reaction is one of the most promising. HZSM-5 zeolites and -alumina acid catalysts were synthesized at different conditions to investigate the effects of their acid properties on catalyst activity in this reaction. The catalytic tests were carried out following a complete factorial design. The results evinced that there is a great influence of feeding rate on butanol conversion, exhibiting a characteristic profile of chemical reaction with order lower than 1. The conversion obtained with the zeolites were always higher than the ones obtained with the aluminas at all reaction temperatures, even though less catalyst mass was employed, which indicates a higher activity of this catalyst. Selectivity to 2-butene was higher than the primary olefin selectivity for the HZSM-5; while, the aluminas almost did not isomerized 1- butene, with selectivity of approximately 98% in all tests. The SAR of the HZSM-5 presents impact on the activity of this material, the lower the SAR is, more active is the catalyst. The zeolites with SAR 30 and 40 presented high conversions of butanol and concentrations of isomerization product than SAR 50. For the aluminas, the highest catalytic activity was observed for the sample calcined at 600 °C. After calculating the molar fraction of the products at the reactor outlet, parameter estimation of the proposed kinetic models was performed. The results from the models confirmed the higher activity of the HZSM-5 and also validated the effect of the zeolite SAR and the calcination temperature of the aluminas on the reaction selectivity. Heterogeneous models fitted better the experimental data than pseudohomogeneous models. Comparing different kinetic models, it was observed that the butanol adsorption is the only significant hypothesis in model fitting to the experimental data. The adsorption of other molecules, such as 2-butene, isobutene and water, could be disconsidered in the best model formulation.eng
dc.languageporpor
dc.publisherUniversidade Federal de Santa Mariapor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/*
dc.subjectDesidrataçãopor
dc.subjectButanolpor
dc.subjectButenospor
dc.subjectHZSM-5por
dc.subjectAluminapor
dc.subjectModelagem cinéticapor
dc.subjectDehydrationeng
dc.subjectButanoleng
dc.subjectButeneseng
dc.subjectHZSM-5eng
dc.subjectAluminaeng
dc.subjectKinetic modelingeng
dc.titleCinética da produção de butenos a partir de butanol empregando catalisadores ácidospor
dc.title.alternativeKinetics of butene production from butanol using acid catalystseng
dc.typeDissertaçãopor
dc.description.resumoButenos são olefinas produzidas a partir de derivados do petróleo para diversos fins industriais. Devido às exigências ambientais, novas rotas de produção estão sendo buscadas, e a reação de desidratação do butanol é uma das mais promissoras. Catalisadores ácidos do tipo zeólita HZSM-5 e -alumina foram sintetizados sob diferentes condições, para investigação do efeito das suas propriedades ácidas na atividade dos catalisadores nesta reação. Os testes catalíticos foram realizados seguindo um planejamento experimental fatorial completo. Os resultados indicaram que há uma grande influência da vazão de alimentação na conversão do butanol, exibindo um perfil característico de reações químicas com ordem menor do que 1. As conversões obtidas com as zeólitas foram sempre superiores às obtidas para as aluminas em todas temperaturas de reação, mesmo com menor massa de catalisador empregada, o que indica maior atividade desse catalisador. A seletividade a 2-buteno foi superior à seletividade a olefina primária, 1-buteno, para as HZSM-5; enquanto, as aluminas quase não isomerizaram o 1-buteno, com seletividades de cerca de 98% em todos os testes. A SAR das HZSM-5 apresenta impacto na atividade deste material, sendo que quanto menor a SAR, mais ativo é o catalisador. As zeólitas com SAR 30 e 40 apresentaram maiores conversões de butanol e concentrações de produtos de isomerização do que a SAR 50. Para as aluminas, a maior atividade catalítica foi observada para a amostra calcinada a 600 °C. Após o cálculo das frações molares dos produtos na saída do reator, foi realizada a estimação de parâmetros dos modelos cinéticos propostos. Os resultados obtidos pelos modelos confirmaram a maior atividade das HZSM-5, além de validarem o efeito da SAR das zeólitas e da temperatura de calcinação das aluminas sobre a seletividade da reação. Os modelos heterogêneos ajustaram melhor os dados experimentais que os modelos pseudo-homogêneos. Comparando os diferentes modelos cinéticos, observou-se que a adsorção do butanol é a única hipótese significativa no ajuste dos modelos aos dados experimentais. A adsorção das demais moléculas, como 2-buteno, isobuteno e água, puderam ser desconsideradas na formulação do melhor modelo.por
dc.contributor.advisor1Salau, Nina Paula Gonçalves
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/4234840503539989por
dc.contributor.advisor-co1Coutinho, Elisa Barbosa
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0551304679934048por
dc.contributor.referee1Schwaab, Marcio
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/7572439258027513por
dc.contributor.referee2Varela, Maria do Carmo Rangel Santos
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/0023950321397451por
dc.creator.Latteshttp://lattes.cnpq.br/5571773709656318por
dc.publisher.countryBrasilpor
dc.publisher.departmentEngenharia Químicapor
dc.publisher.initialsUFSMpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapor
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.publisher.unidadeCentro de Tecnologiapor


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